Python random.sample函数的使用详解|极客教程

Python random.sample函数的使用详解

随机数在计算机科学中非常重要，而Python的random模块提供了生成随机数的很多函数。其中，random.sample函数可用于从指定序列中选择指定数量的元素，且保证选择的元素互不相同。本文将详细介绍random.sample函数的使用方法，并给出一些实例代码和运行结果。

1. random.sample函数的基本使用

1.1 函数定义

random.sample函数的定义如下：

random.sample(population, k)

其中，population为指定的序列，k为需要选择的元素的个数。函数返回一个列表，包含所选的元素。

1.2 参数要求

population参数必须是一个有序的序列，可以是列表、元组、字符串等。
population参数可以为空序列，但不能为None。
k参数必须为非负整数，且小于等于population的长度。
如果k大于population的长度，则会引发ValueError异常。

2. 示例代码

下面给出一些使用random.sample函数的示例代码及其运行结果。

2.1 从列表中选择随机元素

import random

# 创建一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 从列表中选择3个随机元素
selected_numbers = random.sample(numbers, 3)

# 输出选择的元素
print(selected_numbers)

运行结果：

[10, 5, 8]

2.2 从字符串中选择随机字符

import random

# 创建一个字符串
word = "Hello, World!"

# 从字符串中选择4个随机字符
selected_chars = random.sample(word, 4)

# 输出选择的字符
print(selected_chars)

运行结果：

['H', 'e', 'd', 'l']

2.3 选择元组中的随机元素

import random

# 创建一个元组
fruit_tuple = ("apple", "banana", "orange", "grape", "watermelon")

# 从元组中选择2个随机元素
selected_fruits = random.sample(fruit_tuple, 2)

# 输出选择的水果
print(selected_fruits)

运行结果：

['grape', 'orange']

3. 关于random.sample函数的其他说明

3.1 返回的列表顺序

random.sample函数返回的列表中元素的顺序是随机的，且与原序列的顺序无关。

3.2 不重复性

random.sample函数保证所选的元素互不相同。如果k大于population的长度，将会引发ValueError异常。

3.3 随机种子

random.sample函数使用了随机种子，可以通过random.seed函数进行设置。设置相同的种子，可以生成相同的随机结果。

import random

# 设置随机种子为1
random.seed(1)

# 从列表中选择3个随机元素
selected_numbers_1 = random.sample(numbers, 3)

# 重新设置随机种子为1
random.seed(1)

# 再次从列表中选择3个随机元素
selected_numbers_2 = random.sample(numbers, 3)

# 判断两次选择的元素是否相同
print(selected_numbers_1 == selected_numbers_2)

运行结果：

True

3.4 random.choice函数的替代方案

random.sample函数可以替代random.choice函数，如果只需要选择一个元素。

import random

# 创建一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 从列表中选择一个随机元素
selected_number = random.choice(numbers)

# 输出选择的元素
print(selected_number)